基于计算机视觉的架空输电线路机器人巡检技术综述

架空输电线路是电网安全运行和电能可靠输送的关键,对其进行定期巡检至关重要。计算机视觉系统具有集成度高、交互性好、自动化程度高、处理速度快等特点,能够在架空输电线路巡检过程中各类设备的准确识别和故障判断中发挥重要作用,因此计算机视觉系统在架空输电线路机器人巡检与故障诊断中具有广泛的应用前景。从导线的识别、杆塔识别以及绝缘子串的识别等架空输电线路关键设备方面综述了机器人计算机视觉巡检技术及其研究现状,分析了多种相应的图像处理方法,在此基础上对基于机器学习的架空输电线路机器人视觉巡检关键技术进行了总结与展望。     

地下铁磁物体的分步磁定位方法

针对地下铁磁物体埋藏深度大、测量范围受限、各种干扰因素多、与周围介质间磁性差异小难以定位的情况,提出-种分步磁定位方法.首先根据不同深度面上所有测量点的磁场突变值确定铁磁物体顶端所处深度,再利用磁梯度异常和磁场随距离衰减规律实现对磁性体顶端位置的准确定位.实际工程应用表明:该方法对于地下铁磁物体具有定位准确和成本低廉的优势.     

直接电容接入动态电压恢复器研究

动态电压恢复器能快速补偿电网电压变化,确保敏感负载端电压稳定,是用于电能质量控制的主要设备之一。介绍了一种基于电压型逆变器,采用直接电容接入电网的动态电压恢复器,以及根据技术要求设计实现其原理样机的过程。相较传统接入方式,该方案回避了接入变压器设计上的困难。仿真和实验结果证明原理样机能及时地检测系统电压扰动,并予以准确的补偿。     

直接电容接入动态电压恢复器研究

动态电压恢复器能快速补偿电网电压变化,确保敏感负载端电压稳定,是用于电能质量控制的主要设备之一.介绍了一种基于电压型逆变器,采用直接电容接入电网的动态电压恢复器,以及根据技术要求设计实现其原理样机的过程.相较传统接入方式,该方案回避了接入变压器设计上的困难.仿真和实验结果证明原理样机能及时地检测系统电压扰动,并予以准确的补偿.     

新型混合型限流断路器分析及试验

研究了一种基于高速斥力开关的交直流两用混合型限流断路器方案,该限流断路器在限流过程中先经过一个强迫换流过程,使得触头分离时高速斥力开关上电流减小到较小值,触头分离后再经历一个自然零电压换流过程,将斥力开关电流换流到二极管支路上.重点对限流断路器换流过程进行了理论分析及仿真,分析了其可能出现的4种分断情况.研制了400V/500A限流断路器样机,并进行了不同短路电流上升率的限流试验,验证了理论分析的正确性.     

船舶综合电力系统多目标故障恢复模型及应用

建立了船舶综合电力系统故障恢复多目标模型,该模型在应用直线型隶属度函数对故障恢复评价分项指标进行归一化的基础上,采用加权积算子构建综合目标函数,并基于层次分析法求解各指标权重,相对传统的经验方法更加便于决策者理解和把握。将该模型应用于基于二维编码的改进遗传模拟退火故障恢复算法以验证其有效性。算例测试结果表明,该模型指导下的故障恢复算法能够兼顾多个指标,有效地避免偏激解的产生,并能够灵活调节推进负荷恢复功率,得出的最优故障恢复方案更加符合实际。     

同步发电机转子绕组匝间短路故障特征规律分析

目前发电机励磁绕组匝间短路研究主要针对某一结构参数发电机,故障特性并无普遍性,为此以发电机定子线圈为基本对象,应用交流电机绕组理论的谐波分析法分析了发电机转子绕组匝间短路时定子绕组并联支路内感应电动势的谐波特性、定子绕组感应电流产生的旋转磁动势以及转子绕组感应电流的谐波特性,从而给出了适用于一般发电机结构的转子绕组匝间短路故障特征规律。该规律可根据发电机的不同结构参数,求得定子绕组侧、转子绕组侧故障特征的幅值和频率。以试验所用的故障模拟发电机为例,应用故障特征规律进行了转子绕组匝间短路故障特征计算。运用故障模拟发电机组在不同的励磁方式和负载情况下进行了转子绕组匝间短路的动模试验。通过分析和比较算例及试验结果验证了故障特征规律的正确性和有效性。     

同步发电机混沌振荡的积分滑模模糊控制

针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;并且为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法;同时基于Lyapunov方法导出了参数的自适应律,有效地克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零。用该控制器对同步发电机混沌振荡控制系统进行仿真研究,结果表明:与常规的滑模控制器相比,该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。     

基于流量整形的舰船电力监控网络实时性优化

为满足基于以太网的舰船电力监控网络中各类数据流的实时性要求,考虑到实现难度和系统成本,应尽量在通信节点采用一般调度机制的前提下,在源节点通过对非实时数据流进行流量整形来优化舰船电力监控网络的实时性.从各类数据流的时延约束出发,反向利用网络演算理论,给出了满足实时性要求的源节点和交换机应采用的调度机制及流量整形参数的确定方法.满足了数据流的实时性要求,且充分利用了网络资源.以某舰船电站供电监控网络为例,探讨了不同时延约束条件下,监控网络中通信节点应采用的调度机制及非实时数据流的整形参数,实现了对舰船电力监控网络实时性的优化.     

一种新的无刷发电机转子绕组匝间短路故障的检测方法

无刷发电机转子匝间短路故障发生频率高且难以检测。以发电机定子绕组线圈为对象,分析了发电机转子绕组匝间短路时,定子绕组并联支路内的感应电动势特性,以及由此引起的转子绕组上的谐波特性。将励磁电流中的特征频率成分看成谐波源,研究了故障特征向励磁机侧传递的规律,得到了故障时励磁机励磁电流的谐波特征,从而提出了一种基于励磁机励磁电流的转子绕组短路故障的检测方法。运用故障模拟发电机组进行了动模试验,试验验证了理论分析的正确性和有效性。